前言
氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
Code for design of gas fire extinguishing systems
GB50370-2005
批準(zhǔn)部門:中華人民共和國建設(shè)部
施行日期:2 0 0 6 年 5 月 1 日
中國計(jì)劃出版社2006北京
中華人民共和國建設(shè)部公告
第412號
建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的公告
本規(guī)范由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計(jì)劃出版社出版發(fā)行。
二00六年三月二日
在編制過程中,編制組進(jìn)行了廣泛的調(diào)查研究,總結(jié)了我國氣體滅火系統(tǒng)研究、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和使用的科研成果及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考了相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)及美、日、德等發(fā)達(dá)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行了有關(guān)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究。廣泛征求了設(shè)計(jì)、科研、制造、施工、大專院校、消防監(jiān)督等部門和單位的意見,最后經(jīng)專家審查,由有關(guān)部門定稿。
本規(guī)范共分六章和七個(gè)附錄,內(nèi)容包括:總則、術(shù)語和符號、設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)組件、操作與控制、安全要求等。
本規(guī)范以黑體字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。
本規(guī)范由建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和對強(qiáng)制性條文的解釋,由公安部負(fù)責(zé)具體管理,公安部天津消防研究所負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。請各單位在執(zhí)行本規(guī)范過程中,注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、積累資料,并及時(shí)把意見和有關(guān)資料寄往本規(guī)范管理組(公安部天津消防研究所,地址:天津市南開區(qū)衛(wèi)津南路110號,郵編300381),以供今后修訂時(shí)參考。
本規(guī)范主編單位、參編單位和主要起草人:
主編單位:公安部天津消防研究所
參編單位:國家固定滅火系統(tǒng)及耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
北京城建設(shè)計(jì)研究總院
中國鐵道科學(xué)研究院
深圳因特安全技術(shù)有限公司
中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司
陜西省公安消防總隊(duì)
深圳市公安局消防局
廣東勝捷消防企業(yè)集團(tuán)
浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司
杭州新紀(jì)元消防科技有限公司
西安堅(jiān)瑞化工有限責(zé)任公司
主要起草人:東靖飛 謝德隆 杜蘭萍 馬 恒 劉連喜 李根敬 宋 波 許春元 劉躍紅
伍建許 王寶偉 萬 旭 李深梁 常 欣 王元榮 靳玉廣 郭鴻寶 陸 曦
1 總則
1.0.2 本規(guī)范適用于新建、改建、擴(kuò)建的工業(yè)和民用建筑中設(shè)置的七氟丙烷、IG541混合氣體和熱氣溶膠全淹沒滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1.0.3 氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)遵循國家有關(guān)方針和政策,做到安全可靠,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理。
1.0.4 設(shè)計(jì)采用的系統(tǒng)產(chǎn)品及組件,必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求。
1.0.5 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì),除應(yīng)符合本規(guī)范外,還應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語和符號
2.1 術(shù)語
滿足全淹沒滅火系統(tǒng)要求的有限封閉空間。
2.1.2 全淹沒滅火系統(tǒng) total flooding extinguishing system
在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),向防護(hù)區(qū)噴放設(shè)計(jì)規(guī)定用量的滅火劑,并使其均勻地充滿整個(gè)防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。
2.1.3 管網(wǎng)滅火系統(tǒng) piping extinguishing system
按一定的應(yīng)用條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,將滅火劑從儲存裝置經(jīng)由干管支管輸送至噴放組件實(shí)施噴放的滅火系統(tǒng)。
2.1.4 預(yù)制滅火系統(tǒng) pre-engineered systems
按一定的應(yīng)用條件,將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預(yù)先設(shè)計(jì)、組裝成套且具有聯(lián)動(dòng)控制功能的滅火系統(tǒng)。
2.1.5 組合分配系統(tǒng) combined distribution systems
用一套氣體滅火劑儲存裝置通過管網(wǎng)的選擇分配,保護(hù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。
2.1.6 滅火濃度 flame extinguishing concentration
在101 kPa大氣壓和規(guī)定的溫度條件下,撲滅某種火災(zāi)所需氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.7 滅火密度 flame extinguishing density
在101 kPa大氣壓和規(guī)定的溫度條件下,撲滅單位容積內(nèi)某種火災(zāi)所需固體熱氣溶膠發(fā)生劑的質(zhì)量。
2.1.8 惰化濃度 inerting concentration
有火源引入時(shí),在101 kPa大氣壓和規(guī)定的溫度條件下,能抑制空氣中任意濃度的易燃可燃?xì)怏w或易燃可燃液體蒸氣的燃燒發(fā)生所需的氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.9 浸漬時(shí)間 soaking time
在防護(hù)區(qū)內(nèi)維持設(shè)計(jì)規(guī)定的滅火劑濃度,使火災(zāi)完全熄滅所需的時(shí)間。
2.1.10 泄壓口 pressure relief opening
滅火劑噴放時(shí),防止防護(hù)區(qū)內(nèi)壓超過允許壓強(qiáng),泄放壓力的開口。
2.1.11 過程中點(diǎn) course middle point
噴放過程中,當(dāng)滅火劑噴出量為設(shè)計(jì)用量50%時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)。
2.1.12 無毒性反應(yīng)濃度(NOAEL濃度) NOAEL concentration
觀察不到由滅火劑毒性影響產(chǎn)生生理反應(yīng)的滅火劑最大濃度。
2.1.13 有毒性反應(yīng)濃度(LOAEL濃度) LOAEL concentration
能觀察到由滅火劑毒性影響產(chǎn)生生理反應(yīng)的滅火劑最小濃度。
2.1.14 熱氣溶膠 condensed fire extinguishing aerosol
由固體化學(xué)混合物(熱氣溶膠發(fā)生劑)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的具有滅火性質(zhì)的氣溶膠,包括S型熱氣溶膠、K型熱氣溶膠和其它型熱氣溶膠。
2.2 符號
C2——滅火設(shè)計(jì)滅火密度;
D ——管道內(nèi)徑;
FC——噴頭等效孔口面積;
FK——減壓孔板孔口面積;
Fx——泄壓口面積;
g ——重力加速度;
H ——過程中點(diǎn)時(shí),噴頭高度相對儲存容器內(nèi)液面的位差;
K ——海拔高度修正系數(shù);
Kv——容積修正系數(shù);
L ——管道計(jì)算長度;
n ——儲存容器的數(shù)量;
Nd——流程中計(jì)算管段的數(shù)量;
Ng——安裝在計(jì)算支管下游的噴頭數(shù)量;
Po——滅火劑儲存容器充壓(或增壓)壓力;
P1——減壓孔板前壓力;
P2——減壓孔板后壓力;
Pc——噴頭工作壓力;
Pf——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng);
Ph——高程壓頭;
Pm——過程中點(diǎn)時(shí)儲存容器內(nèi)壓力;
Q ——管道設(shè)計(jì)流量;
Qc——單個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)流量;
Qg——支管平均設(shè)計(jì)流量;
Qk——減壓孔板設(shè)計(jì)流量;
Qw——主干管平均設(shè)計(jì)流量;
Qx——滅火劑在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率;
qc——等效孔口單位面積噴射率;
S ——滅火劑過熱蒸氣或滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積;
T ——防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度;
t ——滅火劑設(shè)計(jì)噴放時(shí)間;
V ——防護(hù)區(qū)的凈容積;
Vo——噴放前,全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(對IG541系統(tǒng)為全部儲存容器的總?cè)莘e);
V1——減壓孔板前管網(wǎng)管道容積;
V2——減壓孔板后管網(wǎng)管道容積;
Vb——儲存容器的容量;
VP——管網(wǎng)的管道內(nèi)容積;
W ——滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量;
Wo——系統(tǒng)滅火劑儲存量;
Ws——系統(tǒng)滅火劑剩余量;
Y1——計(jì)算管段始端壓力系數(shù);
Y2——計(jì)算管段末端壓力系數(shù);
Z1——計(jì)算管段始端密度系數(shù);
Z2——計(jì)算管段末端密度系數(shù);
γ ——七氟丙烷液體密度;
δ ——落壓比;
η ——充裝量;
μk——減壓孔板流量系數(shù);
△P——計(jì)算管段阻力損失;
△W1——儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量;
△W2——管道內(nèi)的滅火劑剩余量。
3 設(shè)計(jì)要求
3.2 系統(tǒng)設(shè)置
3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)
3.4 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)
3.5 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)
3.1 一般規(guī)定
3.1.2 有爆炸危險(xiǎn)的氣體、液體類火災(zāi)的防護(hù)區(qū),應(yīng)采用惰化設(shè)計(jì)濃度;無爆炸危險(xiǎn)的氣體、液體類火災(zāi)和固體類火災(zāi)的防護(hù)區(qū),應(yīng)采用滅火設(shè)計(jì)濃度。
3.1.3 幾種可燃物共存或混合時(shí),滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度,應(yīng)按其中最大的滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度確定。
3.1.4 兩個(gè)或兩個(gè)以上的防護(hù)區(qū)采用組合分配系統(tǒng)時(shí),一個(gè)組合分配系統(tǒng)所保護(hù)的防護(hù)區(qū)不應(yīng)超過8個(gè)。
3.1.5 組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲存量,應(yīng)按儲存量最大的防護(hù)區(qū)確定。
3.1.6 滅火系統(tǒng)的滅火劑儲存量,應(yīng)為防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)用量、儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量之和。
3.1.7 滅火系統(tǒng)的儲存裝置72小時(shí)內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的,應(yīng)按系統(tǒng)原儲存量的100%設(shè)置備用量。
3.1.8 滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度,應(yīng)采用20℃。
3.1.9 同一集流管上的儲存容器,其規(guī)格、充壓壓力和充裝量應(yīng)相同。
3.1.10 同一防護(hù)區(qū),當(dāng)設(shè)計(jì)兩套或三套管網(wǎng)時(shí),集流管可分別設(shè)置,系統(tǒng)啟動(dòng)裝置必須共用。各管網(wǎng)上噴頭流量均應(yīng)按同一滅火設(shè)計(jì)濃度、同一噴放時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.1.11 管網(wǎng)上不應(yīng)采用四通管件進(jìn)行分流。
3.1.12 噴頭的保護(hù)高度和保護(hù)半徑,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 最大保護(hù)高度不宜大于6.5m;
2 最小保護(hù)高度不應(yīng)小于0.3 m;
3 噴頭安裝高度小于1.5 m時(shí),保護(hù)半徑不宜大于4.5 m;
4 噴頭安裝高度不小于1.5m時(shí),保護(hù)半徑不應(yīng)大于7.5 m。
3.1.13 噴頭宜貼近防護(hù)區(qū)頂面安裝,距頂面的最大距離不宜大于0.5 m。
3.1.14 一個(gè)防護(hù)區(qū)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng),其裝置數(shù)量不宜超過10臺。
3.1.15 同一防護(hù)區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置多于1臺時(shí),必須能同時(shí)啟動(dòng),其動(dòng)作響應(yīng)時(shí)差不得大于2s。
3.1.16 單臺熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置的保護(hù)容積不應(yīng)大于160m3;設(shè)置多臺裝置時(shí),其相互間的距離不得大于10m。
3.1.17 采用熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū),其高度不宜大于6.0m。
3.1.18 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置的噴口宜高于防護(hù)區(qū)地面2.0m。
3.2 系統(tǒng)設(shè)置
1 電氣火災(zāi);
2 固體表面火災(zāi);
3 液體火災(zāi);
4 滅火前能切斷氣源的氣體火災(zāi)。
注:除電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機(jī)房外,K型和其他型熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不得用于其他電氣火災(zāi)。
3.2.2 氣體滅火系統(tǒng)不適用于撲救下列火災(zāi):
1 硝化纖維、硝酸鈉等氧化劑或含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi);
2 鉀、鎂、鈉、鈦、鋯、鈾等活潑金屬火災(zāi);
3 氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi);
4 過氧化氫、聯(lián)胺等能自行分解的化學(xué)物質(zhì)火災(zāi)。
5 可燃固體物質(zhì)的深位火災(zāi)。
3.2.3 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置在人員密集場所、有爆炸危險(xiǎn)性的場所及有超凈要求的場所。K型及其他型熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不得用于電子計(jì)算機(jī)房、通訊機(jī)房等場所。
3.2.4 防護(hù)區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)宜以單個(gè)封閉空間劃分;同一區(qū)間的吊頂層和地板下需同時(shí)保護(hù)時(shí),可合為一個(gè)防護(hù)區(qū);
2 采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時(shí),一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于800m2,且容積不宜大于3600m3;
3 采用預(yù)制滅火系統(tǒng)時(shí),一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于500m2,且容積不宜大于1600m3。
3.2.5 防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不宜低于0.5h;吊頂?shù)哪突饦O限不宜低于0.25h。
3.2.6 防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng),不宜低于1200Pa。
3.2.7 防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口,七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)位于防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上。
3.2.8 防護(hù)區(qū)設(shè)置的泄壓口,宜設(shè)在外墻上。泄壓口面積按相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定計(jì)算。
3.2.9 噴放滅火劑前,防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應(yīng)能自行關(guān)閉。
3.2.10 防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于-10℃。
3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)
3.3.1 七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍,惰化設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。
3.3.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為5.8%,其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-1的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-2的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.3.3 圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用10%。
3.3.4 油浸變壓器室、帶油開關(guān)的配電室和自備發(fā)電機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用9%。
3.3.5 通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用8%。
3.3.6 防護(hù)區(qū)實(shí)際應(yīng)用的濃度不應(yīng)大于滅火設(shè)計(jì)濃度的1.1倍。
3.3.7 在通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū),設(shè)計(jì)噴放時(shí)間不應(yīng)大于8s;在其他防護(hù)區(qū),設(shè)計(jì)噴放時(shí)間不應(yīng)大于10s。
3.3.8 滅火浸漬時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),宜采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi),應(yīng)采用5min;
3 其他固體表面火災(zāi),宜采用10 min;
4 氣體和液體火災(zāi),不應(yīng)小于1 min。
3.3.9 七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)采用氮?dú)庠鰤狠斔?。氮?dú)獾暮坎粦?yīng)大于0.006%。
儲存容器的增壓壓力宜分為三級,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級 2.5+0.1MPa(表壓);
2 二級 4.2+0.1MPa(表壓);
3 三級 5.6+0.1MPa(表壓)。
3.3.10 七氟丙烷單位容積的充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級增壓儲存容器,不應(yīng)大于1120kg/m3;
2 二級增壓焊接結(jié)構(gòu)儲存容器,不應(yīng)大于950kg/m3;
3 二級增壓無縫結(jié)構(gòu)儲存容器,不應(yīng)大于1120kg/m3;
4 三級增壓儲存容器,不應(yīng)大于1080kg/m3。
3.3.11 管網(wǎng)的管道內(nèi)容積,不應(yīng)大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%。
3.3.12 管網(wǎng)布置宜設(shè)計(jì)為均衡系統(tǒng),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 噴頭設(shè)計(jì)流量應(yīng)相等;
2 管網(wǎng)的第1分流點(diǎn)至各噴頭的管道阻力損失,其相互間的最大差值不應(yīng)大于20%。
3.3.13 防護(hù)區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計(jì)算:
式中 Fx——泄壓口面積(m2);
Qx——滅火劑在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。
3.3.14 滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 W——滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量(kg);
C1——滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度(%);
S——滅火劑過熱蒸汽在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積(m3/kg);
V——防護(hù)區(qū)的凈容積(m3);
K——海拔高度修正系數(shù),可按本規(guī)范附錄B的規(guī)定取值。
2 滅火劑過熱蒸氣在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 T——防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度(℃)。
3 系統(tǒng)滅火劑儲存量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Wo——系統(tǒng)滅火劑儲存量(kg);
△W1——儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量(kg);
△W2——管道內(nèi)的滅火劑剩余量(kg)。
4 儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量,可按儲存容器內(nèi)引升管管口以下的容器容積量換算。
5 均衡管網(wǎng)和只含一個(gè)封閉空間的非均衡管網(wǎng),其管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量均可不計(jì)。
防護(hù)區(qū)中含兩個(gè)或兩個(gè)以上封閉空間的非均衡管網(wǎng),其管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量,可按各支管與最短支管之間長度差值的容積量計(jì)算。
3.3.15 管網(wǎng)計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 管網(wǎng)計(jì)算時(shí),各管道中滅火劑的流量,宜采用平均設(shè)計(jì)流量。
2 主干管平均設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Qw——主干管平均設(shè)計(jì)流量(kg/s);
t——滅火劑設(shè)計(jì)噴放時(shí)間(s)。
3 支管平均設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Qg——支管平均設(shè)計(jì)流量(kg/s);
Ng——安裝在計(jì)算支管下游的噴頭數(shù)量(個(gè));
Qc——單個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)流量(kg/s)。
4 管網(wǎng)阻力損失宜采用過程中點(diǎn)時(shí)儲存容器內(nèi)壓力和平均設(shè)計(jì)流量進(jìn)行計(jì)算。
5 過程中點(diǎn)時(shí)儲存容器內(nèi)壓力,宜按下式計(jì)算:
式中 Pm——過程中點(diǎn)時(shí)儲存容器內(nèi)壓力(MPa,絕對壓力);
P0——滅火劑儲存容器增壓壓力(MPa,絕對壓力);
V0——噴放前,全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(m3);
γ——七氟丙烷液體密度(kg/ m3),20℃時(shí)為1407kg/ m3;
VP——管網(wǎng)的管道內(nèi)容積(m3);
n——儲存容器的數(shù)量(個(gè));
Vb——儲存容器的容量(m3);
η——充裝量(kg/ m3)。
6 管網(wǎng)的阻力損失應(yīng)根據(jù)管道種類確定。當(dāng)采用鍍鋅鋼管時(shí),其阻力損失可按下式計(jì)算:
式中 △P——計(jì)算管段阻力損失(MPa);
L——管道計(jì)算長度(m),為計(jì)算管段中沿程長度與局部損失當(dāng)量長度之和;
Q——管道設(shè)計(jì)流量(kg/s);
D——管道內(nèi)徑(mm)。
7 初選管徑可按管道設(shè)計(jì)流量,參照下列公式計(jì)算:
當(dāng)Q≤6.0kg/s時(shí),
當(dāng)6.0kg/s<Q<160.0kg/s時(shí),
8 噴頭工作壓力應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Pc——噴頭工作壓力(MPa,絕對壓力);
Nd——流程中計(jì)算管段的數(shù)量;
Ph——高程壓頭(MPa)。
9 高程壓頭應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 H——過程中點(diǎn)時(shí),噴頭高度相對儲存容器內(nèi)液面的位差(m);
g——重力加速度(m/s2)。
3.3.16 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的噴頭工作壓力的計(jì)算結(jié)果,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.6(MPa,絕對壓力);
二級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.7(MPa,絕對壓力);
三級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.8(MPa,絕對壓力)。
3.3.17 噴頭等效孔口面積應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Fc——噴頭等效孔口面積(cm2);
qc——等效孔口單位面積噴射率[kg/(s?cm2)],可按本規(guī)范附錄C采用。
3.3.18 噴頭的實(shí)際孔口面積,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,噴頭規(guī)格應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
3.4 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)
3.4.1 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍,惰化設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。
3.4.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為28.1%,其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-3的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-4的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.4.3 當(dāng)IG541混合氣體滅火劑噴放至設(shè)計(jì)用量的95%時(shí),其噴放時(shí)間不應(yīng)大于60s,且不應(yīng)小于48s。
3.4.4 滅火浸漬時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),宜采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi),宜采用10min;
3 其它固體表面火災(zāi),宜采用10min。
3.4.5 儲存容器充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級充壓(15.0MPa)系統(tǒng),充裝量應(yīng)為211.15kg/m3;
2 二級充壓(20.0MPa)系統(tǒng),充裝量應(yīng)為281.06kg/m3。
3.4.6 防護(hù)區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計(jì)算:
式中 Fx——泄壓口面積(m2);
Qx——滅火劑在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。
3.4.7 滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 W——滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量(kg);
C1——滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度(%);
V——防護(hù)區(qū)的凈容積(m3);
S——滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積(m3/kg);
K——海拔高度修正系數(shù),可按本規(guī)范附錄B的規(guī)定取值。
2 滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 T——防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度(℃);
3 系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)為防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量及系統(tǒng)滅火劑剩余量之和,系統(tǒng)滅火劑剩余量應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 Ws——系統(tǒng)滅火劑剩余量(kg);
Vo——系統(tǒng)全部儲存容器的總?cè)莘e(m3);
Vp——管網(wǎng)的管道內(nèi)容積(m3)。
3.4.8 管網(wǎng)計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 管道流量宜采用平均設(shè)計(jì)流量。
主干管、支管的平均設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按下列公式計(jì)算:
式中 Qw——主干管平均設(shè)計(jì)流量(kg/s);
t——滅火劑設(shè)計(jì)噴放時(shí)間(s)。
Qg——支管平均設(shè)計(jì)流量(kg/s);
Ng——安裝在計(jì)算支管下游的噴頭數(shù)量(個(gè));
Qc——單個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)流量(kg/s)。
2 管道內(nèi)徑宜按下式計(jì)算:
式中 D——管道內(nèi)徑(mm);
Q——管道設(shè)計(jì)流量(kg/s);
3 滅火劑釋放時(shí),管網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行減壓。減壓裝置宜采用減壓孔板。減壓孔板宜設(shè)在系統(tǒng)的源頭或干管入口處。
4 減壓孔板前的壓力,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 P1——減壓孔板前的壓力(MPa,絕對壓力);
Po——滅火劑儲存容器充壓壓力(MPa,絕對壓力);
Vo——系統(tǒng)全部儲存容器的總?cè)莘e(m3);
V1——減壓孔板前管網(wǎng)管道容積(m3);
V2——減壓孔板后管網(wǎng)管道容積(m3)。
5 減壓孔板后的壓力,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 P2——減壓孔板后的壓力(MPa,絕對壓力);
δ——落壓比(臨界落壓比:δ=0.52)。一級充壓(15MPa)的系統(tǒng),可在δ=0.52~0.60中選用;二級充壓(20MPa)的系統(tǒng),可在δ=0.52~0.55中選用。
6 減壓孔板孔口面積,宜按下式計(jì)算:
式中 Fk——減壓孔板孔口面積(cm2);
Qk——減壓孔板設(shè)計(jì)流量(kg/s);
μk——減壓孔板流量系數(shù)。
7 系統(tǒng)的阻力損失宜從減壓孔板后算起,并按下列公式計(jì)算,壓力系數(shù)和密度系數(shù),應(yīng)依據(jù)計(jì)算點(diǎn)壓力按本規(guī)范附錄E確定。
式中 Q——管道設(shè)計(jì)流量(kg/s);
L——管道計(jì)算長度(m);
D——管道內(nèi)徑(mm);
Y1——計(jì)算管段始端壓力系數(shù)(10-1MPa·kg/m3);
Y2——計(jì)算管段末端壓力系數(shù)(10-1MPa·kg/m3);
Z1——計(jì)算管段始端密度系數(shù);
Z2——計(jì)算管段末端密度系數(shù)。
3.4.9 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)的噴頭工作壓力的計(jì)算結(jié)果,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級充壓(15MPa)系統(tǒng), Pc≥2.0(MPa,絕對壓力);
2 二級充壓(20MPa)系統(tǒng), Pc≥2.1(MPa,絕對壓力)。
3.4.10 噴頭等效孔口面積,應(yīng)按下式計(jì)算:
式中 FC——噴頭等效孔口面積(cm2);
qc——等效孔口單位面積噴射率[kg/(s·cm2)],可按本規(guī)范附錄F采用。
3.4.11 噴頭的實(shí)際孔口面積,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,噴頭規(guī)格應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
3.5 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)
3.5.2 S型和K型熱氣溶膠滅固體表面火災(zāi)的滅火密度為100g/m3。
3.5.3 通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等場所的電氣設(shè)備火災(zāi),S型熱氣溶膠的滅火設(shè)計(jì)密度不應(yīng)小于130g/m3。
3.5.4 電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機(jī)房火災(zāi),S型和K型熱氣溶膠的滅火設(shè)計(jì)密度不應(yīng)小于140g/m3。
3.5.5 在通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火劑噴放時(shí)間不應(yīng)大于90s,噴口溫度不應(yīng)大于150℃;在其他防護(hù)區(qū),噴放時(shí)間不應(yīng)大于120s,噴口溫度不應(yīng)大于180℃。
3.5.6 S型和K型熱氣溶膠對其他可燃物的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.5.7 其他型熱氣溶膠的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.5.8 滅火浸漬時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),應(yīng)采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)火災(zāi)及其他固體表面火災(zāi),應(yīng)采用10min。
3.5.9 滅火設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算:
C2——滅火設(shè)計(jì)密度(kg/m3);
V——防護(hù)區(qū)凈容積(m3);
Kv——容積修正系數(shù)。V<500m3,Kv=1.0;500m3≤V<1000m3,Kv=1.1;V≥1000m3,Kv=1.2。
4 系統(tǒng)組件
4.2 七氟丙烷滅火系統(tǒng)組件專用要求
4.3 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)組件專用要求
4.4 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)組件專用要求
4.1 一般規(guī)定
1 管網(wǎng)系統(tǒng)的儲存裝置應(yīng)由儲存容器、容器閥和集流管等組成;七氟丙烷和IG541預(yù)制滅火系統(tǒng)的儲存裝置,應(yīng)由儲存容器、容器閥等組成;熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的儲存裝置應(yīng)由發(fā)生劑罐、引發(fā)器和保護(hù)箱(殼)體等組成;
2 容器閥和集流管之間應(yīng)采用撓性連接。儲存容器和集流管應(yīng)采用支架固定;
3 儲存裝置上應(yīng)設(shè)耐久的固定銘牌,并應(yīng)標(biāo)明每個(gè)容器的編號、容積、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和充壓壓力等;
4 管網(wǎng)滅火系統(tǒng)的儲存裝置宜設(shè)在專用儲瓶間內(nèi)。儲瓶間宜靠近防護(hù)區(qū),并應(yīng)符合建筑物耐火等級不低于二級的有關(guān)規(guī)定及有關(guān)壓力容器存放的規(guī)定,且應(yīng)有直接通向室外或疏散走道的出口。儲瓶間和設(shè)置預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)的環(huán)境溫度應(yīng)為-10~50℃;
5 儲存裝置的布置,應(yīng)便于操作、維修及避免陽光照射。操作面距墻面或兩操作面之間的距離,不宜小于1.0m,且不應(yīng)小于儲存容器外徑的1.5倍。
4.1.2 儲存容器、驅(qū)動(dòng)氣體儲瓶的設(shè)計(jì)與使用應(yīng)符合國家現(xiàn)行《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》及《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。
4.1.3 儲存裝置的儲存容器與其他組件的公稱工作壓力,不應(yīng)小于在最高環(huán)境溫度下所承受的工作壓力。
4.1.4 在儲存容器或容器閥上,應(yīng)設(shè)安全泄壓裝置和壓力表。組合分配系統(tǒng)的集流管,應(yīng)設(shè)安全泄壓裝置。安全泄壓裝置的動(dòng)作壓力,應(yīng)符合相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)定。
4.1.5 在通向每個(gè)防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)主管道上,應(yīng)設(shè)壓力訊號器或流量訊號器。
4.1.6 組合分配系統(tǒng)中的每個(gè)防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置控制滅火劑流向的選擇閥,其公稱直徑應(yīng)與該防護(hù)區(qū)滅火系統(tǒng)的主管道公稱直徑相等。
選擇閥的位置應(yīng)靠近儲存容器且便于操作。選擇閥應(yīng)設(shè)有標(biāo)明其工作防護(hù)區(qū)的永久性銘牌。
4.1.7 噴頭應(yīng)有型號、規(guī)格的永久性標(biāo)識。設(shè)置在有粉塵、油霧等防護(hù)區(qū)的噴頭,應(yīng)有防護(hù)裝置。
4.1.8 噴頭的布置應(yīng)滿足噴放后氣體滅火劑在防護(hù)區(qū)內(nèi)均勻分布的要求。當(dāng)保護(hù)對象屬可燃液體時(shí),噴頭射流方向不應(yīng)朝向液體表面。
4.1.9 管道及管道附件應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 輸送氣體滅火劑的管道應(yīng)采用無縫鋼管。其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163、《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310等的規(guī)定。無縫鋼管內(nèi)外應(yīng)進(jìn)行防腐處理,防腐處理宜采用符合環(huán)保要求的方式;
2 輸送氣體滅火劑的管道安裝在腐蝕性較大的環(huán)境里,宜采用不銹鋼管。其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的規(guī)定;
3 輸送啟動(dòng)氣體的管道,宜采用銅管,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《拉制銅管》GB1527的規(guī)定;
4 管道的連接,當(dāng)公稱直徑小于或等于80mm時(shí),宜采用螺紋連接;大于80mm時(shí),宜采用法蘭連接。鋼制管道附件應(yīng)內(nèi)外防腐處理,防腐處理宜采用符合環(huán)保要求的方式。使用在腐蝕性較大的環(huán)境里,應(yīng)采用不銹鋼的管道附件。
4.1.10 系統(tǒng)組件與管道的公稱工作壓力,不應(yīng)小于在最高環(huán)境溫度下所承受的工作壓力。
4.1.11 系統(tǒng)組件的特性參數(shù)應(yīng)由國家法定檢測機(jī)構(gòu)驗(yàn)證或測定。
4.2 七氟丙烷滅火系統(tǒng)組件專用要求
1 儲存容器增壓壓力為2.5MPa時(shí),應(yīng)為5.0±0.25MPa(表壓);
2 儲存容器增壓壓力為4.2MPa,最大充裝量為950kg/m3時(shí),應(yīng)為7.0±0.35MPa(表壓);最大充裝量為1120kg/m3時(shí),應(yīng)為8.4±0.42MPa(表壓);
3 儲存容器增壓壓力為5.6MPa時(shí),應(yīng)為10.0±0.50MPa(表壓)。
4.2.2 增壓壓力為2.5MPa的儲存容器宜采用焊接容器;增壓壓力為4.2MPa的儲存容器,可采用焊接容器或無縫容器;增壓壓力為5.6MPa的儲存容器,應(yīng)采用無縫容器。
4.2.3 在容器閥和集流管之間的管道上應(yīng)設(shè)單向閥。
4.3 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)組件專用要求
1 一級充壓(15.0MPa)系統(tǒng),應(yīng)為20.7±1.0MPa(表壓);
2 二級充壓(20.0MPa)系統(tǒng),應(yīng)為27.6±1.4MPa(表壓)。
4.3.2 儲存容器應(yīng)采用無縫容器。
4.4 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)組件專用要求
4.4.2 每臺滅火裝置均應(yīng)具備啟動(dòng)反饋功能。
操作與控制
5.0.2 管網(wǎng)滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動(dòng)方式。預(yù)制滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種啟動(dòng)方式。
5.0.3 采用自動(dòng)控制啟動(dòng)方式時(shí),根據(jù)人員安全撤離防護(hù)區(qū)的需要,應(yīng)有不大于30s的可控延遲噴射;對于平時(shí)無人工作的防護(hù)區(qū),可設(shè)置為無延遲的噴射。
5.0.4 滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度大于無毒性反應(yīng)濃度(NOAEL濃度)的防護(hù)區(qū)和采用熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū),應(yīng)設(shè)手動(dòng)與自動(dòng)控制的轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)人員進(jìn)入防護(hù)區(qū)時(shí),應(yīng)能將滅火系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為手動(dòng)控制方式;當(dāng)人員離開時(shí),應(yīng)能恢復(fù)為自動(dòng)控制方式。防護(hù)區(qū)內(nèi)外應(yīng)設(shè)手動(dòng)、自動(dòng)控制狀態(tài)的顯示裝置。
5.0.5 自動(dòng)控制裝置應(yīng)在接到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號后才能啟動(dòng)。手動(dòng)控制裝置和手動(dòng)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)設(shè)在防護(hù)區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方,安裝高度為中心點(diǎn)距地面1.5m。機(jī)械應(yīng)急操作裝置應(yīng)設(shè)在儲瓶間內(nèi)或防護(hù)區(qū)疏散出口門外便于操作的地方。
5.0.6 氣體滅火系統(tǒng)的操作與控制,應(yīng)包括對開口封閉裝置、通風(fēng)機(jī)械和防火閥等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)操作與控制。
5.0.7 設(shè)有消防控制室的場所,各防護(hù)區(qū)滅火控制系統(tǒng)的有關(guān)信息,應(yīng)傳送給消防控制室。
5.0.8 氣體滅火系統(tǒng)的電源,應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;采用氣動(dòng)力源時(shí),應(yīng)保證系統(tǒng)操作和控制需要的壓力和氣量。
5.0.9 組合分配系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),選擇閥應(yīng)在容器閥開啟前或同時(shí)打開。
6 安全要求
6.0.2 防護(hù)區(qū)內(nèi)的疏散通道及出口,應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志。防護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲報(bào)警器,必要時(shí),可增設(shè)閃光報(bào)警器。防護(hù)區(qū)的入口處應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲、光報(bào)警器和滅火劑噴放指示燈,以及防護(hù)區(qū)采用的相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的永久性標(biāo)志牌。滅火劑噴放指示燈信號,應(yīng)保持到防護(hù)區(qū)通風(fēng)換氣后,以手動(dòng)方式解除。
6.0.3 防護(hù)區(qū)的門應(yīng)向疏散方向開啟,并能自行關(guān)閉;用于疏散的門必須能從防護(hù)區(qū)內(nèi)打開。
6.0.4 滅火后的防護(hù)區(qū)應(yīng)通風(fēng)換氣,地下防護(hù)區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護(hù)區(qū),應(yīng)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)裝置,排風(fēng)口宜設(shè)在防護(hù)區(qū)的下部并應(yīng)直通室外。通信機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房等場所的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)不少于每小時(shí)5次。
6.0.5 儲瓶間的門應(yīng)向外開啟,儲瓶間內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明;儲瓶間應(yīng)有良好的通風(fēng)條件,地下儲瓶間應(yīng)設(shè)機(jī)械排風(fēng)裝置,排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在下部,可通過排風(fēng)管排出室外。
6.0.6 經(jīng)過有爆炸危險(xiǎn)和變電、配電場所的管網(wǎng)、以及布設(shè)在以上場所的金屬箱體等,應(yīng)設(shè)防靜電接地。
6.0.7 有人工作防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度,不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度(LOAEL濃度),該值應(yīng)符合本規(guī)范附錄G的規(guī)定。
6.0.8 防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)的充壓壓力不應(yīng)大于2.5 MPa。
6.0.9 滅火系統(tǒng)的手動(dòng)控制與應(yīng)急操作應(yīng)有防止誤操作的警示顯示與措施。
6.0.10 熱氣溶膠滅火系統(tǒng)裝置的噴口前1.0m內(nèi),裝置的背面、側(cè)面、頂部0.2 m內(nèi)不應(yīng)設(shè)置或存放設(shè)備、器具等。
6.0.11 設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)的場所,宜配置空氣呼吸器。
以下資料省略請參考?xì)怏w滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50370-2005